基于电容与摩擦电机理的柔性复合传感器及其机器触觉应用

发布时间：2024-02-15 07:05

　　机器人市场对触觉传感技术有着巨大的需求,本文分析了国内外触觉传感器以及目标物体识别方法的研究现状,设计了一种新型的可应用于机器人触觉系统的基于电容与摩擦电机理的柔性复合传感器。该传感器可以测量目标物体的硬度和表面材质信息,器由一个以多孔聚合物PDMS(聚二甲基硅氧烷)为电容介质的电容传感器和单电级摩擦发电电极结构复合而成。其中单电级摩擦发电的摩擦层与电容的电介质层是通过将PDMS与NaCl的混合物填充经过巧妙设计的模具一体成型,再固化、盐析形成多孔PDMS结构,与带有三电极板的双面FPC(柔性电路板)进行粘合,得到可测量目标物体信息的复合触觉传感器。兼顾可应用于智能机械手臂上的复合传感器高灵敏度和压力测量量程以及结构耐用性等需求,本文提出了低成本、易控制、环保性高的制备柔性复合触觉传感器方法。对该柔性复合式传感器中的硬度测量原理和摩擦生电原理进行阐述。通过对复合传感器中的电容和摩擦电两个模块所获得的实验数据进行处理和分析,分别获得复合触觉传感器的应力-电容变化曲线和不同材料接触产生的摩擦电电压信息。当复合传感器与压头表面接触时的压力(压强)越大,电容变化量越大。当不同材质的物体与复合传...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.11960年的Unimate原型[1]

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图1.2左图是Shakey在加利福利亚计算机历史博物馆的照片，中图和右图是2016年改进后的Shakey的机器系统照片[3]

基于电容与摩擦电机理的柔性复合传感器及其机器触觉应用2器人从工业领域进入到普通家庭，正式开始迈向服务娱乐领域[4]。图1.2左图是Shakey在加利福利亚计算机历史博物馆的照片，中图和右图是2016年改进后的Shakey的机器系统照片[3]图1.3Shakey通过视觉识别抓取物体....

图1.3Shakey通过视觉识别抓取物体的过程[3]

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图1.4AIBO的构造示意图，以及AIBO的摆各种姿势的照片[4]

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本文编号：3899424